三維微螺線管型磁通門傳感器的研制.pdf

1、磁通門傳感器的研究起始于19世紀(jì)30年代，人們利用磁性材料自身磁飽和特性制作出磁通門磁強計，被用來測量1mT以下的直流或低頻交流磁場。但是傳統(tǒng)機械技術(shù)制作的磁通門傳感器體積大，質(zhì)量大，難以應(yīng)用于集成電路。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們使用IC技術(shù)和MEMS技術(shù)來制作微型磁通門傳感器。這些微型磁通門傳感器具有體積小，質(zhì)量輕，易于集成，可以批量生產(chǎn)等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航系統(tǒng)和太空探測中。 目前MEMS磁通門傳感器的研究和應(yīng)用主要集中在平面CM

2、OS結(jié)構(gòu)。但是隨著技術(shù)進(jìn)步和要求的不斷提高，平面線圈型的靈敏度等在很多情況下不能滿足要求。為此，我們設(shè)計了一種微螺線管型電感器，這種磁通門傳感器具有閉合正方形磁芯，磁芯上用MEMS技術(shù)制作有纏繞磁芯的勵磁線圈、檢測線圈，可以同時探測X軸和Y軸方向的弱磁場強度，集合了單芯磁通門、雙芯磁通門和環(huán)芯磁通門的功能和優(yōu)點，理論上具有更高的靈敏性和測量范圍。并且由于結(jié)構(gòu)上設(shè)計的新穎性，可以根據(jù)不同的連接方式得到單軸單芯，單軸雙芯，雙軸雙芯及含補償方

3、式的磁通門傳感器，可以充作不同的用途。 論文的工作主要包括如下三部分：1)微型磁通門電磁傳感器的研究現(xiàn)狀和工作原理。 2)三維微螺線管型電磁傳感器結(jié)構(gòu)介紹。根據(jù)磁通門傳感器的工作原理，我們設(shè)計了一種新穎的結(jié)構(gòu)，具有厚約40μm，外形是正方形的閉合鎳鐵合金磁芯，磁芯被封裝在作為絕緣層和支撐層的SU一8負(fù)膠中。磁芯上共有12組線圈纏繞(每邊3圈，每圈38匝)，線圈的功能可根據(jù)需要分別充作勵磁線圈、檢測線圈、補償線圈。